淺談房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化

羅自劍

摘 要：目前，現(xiàn)代建筑除了應(yīng)具有基本的使用價(jià)值外，還應(yīng)具有藝術(shù)美感。優(yōu)化房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以提高房屋產(chǎn)品的品質(zhì)，合理利用空間資源，提高房屋結(jié)構(gòu)的可靠性與安全性。在設(shè)計(jì)現(xiàn)代房屋結(jié)構(gòu)的過(guò)程中，應(yīng)綜合考慮房屋建筑的經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性、方便施工、安全性以及美觀性。所以，建設(shè)企業(yè)必須不斷對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，在滿(mǎn)足用戶(hù)需求的基礎(chǔ)上，降低成本。為此，本文介紹了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的一些常用方法，并簡(jiǎn)述了其優(yōu)化步驟，最后探究了房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化，僅供參考。

關(guān)鍵詞：房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；優(yōu)化

優(yōu)化房屋設(shè)計(jì)是指針對(duì)建筑設(shè)計(jì)中的因素，如經(jīng)濟(jì)、美觀、實(shí)用及造價(jià)等，進(jìn)行協(xié)調(diào)。首先，在優(yōu)化設(shè)計(jì)中，應(yīng)重點(diǎn)考慮房屋的實(shí)用性。設(shè)計(jì)出的房屋應(yīng)能滿(mǎn)足人們的基本要求，實(shí)現(xiàn)實(shí)用性的最大化。其次，還要綜合考慮經(jīng)濟(jì)和造價(jià)因素，合理設(shè)計(jì)房屋造價(jià)，以低價(jià)來(lái)建設(shè)高質(zhì)量的房屋。另外，基于實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性，還應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注美觀性，房屋應(yīng)具有一定的觀賞價(jià)值，使人們的心理與視覺(jué)要求得以滿(mǎn)足。在設(shè)計(jì)中不能過(guò)分強(qiáng)調(diào)實(shí)用性，卻不考慮其他要求，當(dāng)然也不能因追求經(jīng)濟(jì)與美感而將房屋的實(shí)用性忽視掉。

1 介紹建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的常用方法

房屋建筑的優(yōu)化主要有房頂、基礎(chǔ)部分及周?chē)ёo(hù)等的優(yōu)化。應(yīng)優(yōu)化房屋的所有結(jié)構(gòu)部分，現(xiàn)階段的房屋設(shè)計(jì)通常采用從部分到整體進(jìn)行優(yōu)化的方法。另外，在優(yōu)化房屋的所有結(jié)構(gòu)后，在一定程度上，就保證了房屋結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量。優(yōu)化設(shè)計(jì)應(yīng)基于理論和實(shí)際操作，科學(xué)地設(shè)計(jì)房屋的優(yōu)化方法，認(rèn)真調(diào)查和研究房屋的最佳優(yōu)化方法，從而提高整個(gè)房屋的設(shè)計(jì)質(zhì)量，幫助評(píng)估房屋的造價(jià)。優(yōu)化房屋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，準(zhǔn)確評(píng)估建筑造價(jià)，有助于降低房屋建筑的造價(jià)，實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約。

2 房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的步驟

①建立一個(gè)房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型。在優(yōu)化模型的創(chuàng)建中，首先應(yīng)選擇合理的設(shè)計(jì)變量，把會(huì)影響建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量的參數(shù)設(shè)為變量。其次，根據(jù)房屋情況，確定相應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)。最后，準(zhǔn)確確定相關(guān)約束條件。②確定優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。③根據(jù)可靠度進(jìn)行應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)。④進(jìn)行全面分析，選出最優(yōu)方案。

3 房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化

3.1 延長(zhǎng)建筑使用年限

所有建筑都有工期限制，而在該期限內(nèi)，必須基于質(zhì)量安全，實(shí)施優(yōu)化設(shè)計(jì)，進(jìn)而保證在使用年限內(nèi)，建筑質(zhì)量的安全性。而對(duì)于建筑工期，它是分階段實(shí)施的，故需要在設(shè)計(jì)過(guò)程中，分階段優(yōu)化方案。而在進(jìn)行優(yōu)化方案的選擇時(shí)，設(shè)計(jì)師應(yīng)根據(jù)具體情況，結(jié)合工程各階段的具體工況，分階段地優(yōu)化設(shè)計(jì)。通過(guò)優(yōu)化各個(gè)階段的設(shè)計(jì)，延長(zhǎng)工程壽命，實(shí)現(xiàn)了在確保建筑質(zhì)量的基礎(chǔ)上，將建設(shè)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益提高。

3.2 優(yōu)化基礎(chǔ)

地基和基礎(chǔ)是建筑物的根基。地基的選擇或處理是否正確，基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量的好壞均直接影響到建筑物的安全性、經(jīng)濟(jì)性和合理性?；A(chǔ)如果選型不當(dāng)會(huì)嚴(yán)重影響建筑的安全性，導(dǎo)致難以修復(fù)的工程質(zhì)量問(wèn)題，選擇合理的基礎(chǔ)形式是降低工程造價(jià)的一個(gè)有效措施，基礎(chǔ)工程在建筑工程中占有很大比重，在地質(zhì)復(fù)雜或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的情況下所占比重還有所增加，合理的基礎(chǔ)選型對(duì)節(jié)省施工工期也有重要意義。

3.3 優(yōu)化上部建筑結(jié)構(gòu)

在優(yōu)化房屋的上部結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)合理設(shè)置剪力墻，使剪力墻均勻。同一樓層的剛度中心和幾何中心必須重合，以便將房屋結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)和抗震力能提高，盡量降低不利影響，并進(jìn)行控制，從而保證房屋工程的質(zhì)量。在房屋類(lèi)型適宜的基礎(chǔ)上，應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)剪力墻的肢長(zhǎng)，優(yōu)化房屋的使用空間，減少墻肢的數(shù)目，增強(qiáng)房屋室內(nèi)美觀，而且也可減少使用建筑材料，進(jìn)而控制房屋質(zhì)量，節(jié)約建筑資源。但是，卻需要嚴(yán)格勘察施工環(huán)境，若地質(zhì)情況很差，就需要在控制房屋抗震標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，優(yōu)化建筑方案，而且在優(yōu)化設(shè)計(jì)方案中，也就不可以應(yīng)用大開(kāi)間的剪力墻。

3.4 優(yōu)化建筑排水設(shè)施結(jié)構(gòu)

排水設(shè)施是在房屋建筑中的重要優(yōu)化內(nèi)容。房屋的排水系統(tǒng)一般都是由管道組成的，但是，管道的種類(lèi)繁雜，數(shù)量龐大，同時(shí)規(guī)格也有很多種。所以，在預(yù)留管道空間時(shí)，必須保證尺寸適當(dāng)，進(jìn)而能合理布置所有管道，而且當(dāng)管道需要穿過(guò)樓層區(qū)域時(shí)，則需要對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固，以便保證建筑結(jié)構(gòu)的安全性。另外，在優(yōu)化設(shè)計(jì)的過(guò)程中，還必須注意應(yīng)盡可能防止管道穿過(guò)剪力墻或結(jié)構(gòu)柱。若必須穿過(guò)剪力墻，則應(yīng)再次加固其通過(guò)的位置，進(jìn)而切實(shí)保證排水設(shè)施的穩(wěn)定性，并使排水系統(tǒng)和房屋結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)好，實(shí)現(xiàn)房屋質(zhì)量安全的最終保障。同時(shí)，必須將排水水泵設(shè)備安裝在地下室，具體原因如下：①水泵等機(jī)械設(shè)備具有較大的自重，而且工作運(yùn)行時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一定的震動(dòng)以及較大的噪音，所以，為了不打擾周?chē)用竦恼Ｐ菹ⅲ枰獙⑵浒惭b在地下室。②水泵出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題后，需要進(jìn)行維修和養(yǎng)護(hù)，在地下室內(nèi)則可以避免破壞房屋結(jié)構(gòu)，進(jìn)而使房屋結(jié)構(gòu)質(zhì)量的安全性可以得到保證。

3.5 優(yōu)化電力設(shè)施

電力設(shè)施的優(yōu)化是房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中特別重要一個(gè)環(huán)節(jié)，不僅會(huì)優(yōu)化供電系統(tǒng)，而且也會(huì)優(yōu)化居民日常使用的電梯。作為全天候使用的樓宇設(shè)備，安裝電梯的構(gòu)件與電線(xiàn)的過(guò)程中，需要在樓體結(jié)構(gòu)中，打很多孔洞，因此，在進(jìn)行電梯房的設(shè)計(jì)時(shí)，必須綜合考慮電梯附近墻體的強(qiáng)度，保證其位于安全使用范圍，從而使電梯房的質(zhì)量安全得以確保。由于很多電梯的電纜線(xiàn)都是金屬芯，在設(shè)計(jì)布線(xiàn)的過(guò)程中，必須在墻體上預(yù)留出通道，確保電線(xiàn)不會(huì)外露，以便提高電力設(shè)施的協(xié)調(diào)性和安全性。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，房屋結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)十分復(fù)雜，在具體設(shè)計(jì)中，需要全面考慮各種因素，建設(shè)方法、技術(shù)和使用方案都直接影響著最終優(yōu)化的效果，科學(xué)、合理地優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以使房屋能滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)、實(shí)用及美觀等的要求。優(yōu)化房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以在滿(mǎn)足人們需求的基礎(chǔ)上，降低成本，促進(jìn)建筑企業(yè)的長(zhǎng)足發(fā)展。

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（作者單位：廣東鴻宇建筑與工程設(shè)計(jì)顧問(wèn)有限公司）